QCM : Bases de l’imagerie médicale — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle association entre modalité d’imagerie, agent physique et information obtenue est correcte ?

La TEP et la SPECT utilisent les ultrasons et explorent principalement l’effet Doppler
La radiographie et le scanner utilisent les rayons X et explorent notamment la densité électronique
La radiographie et le scanner utilisent les radiofréquences et explorent les temps de relaxation
L’échographie utilise les rayons gamma et renseigne principalement sur le métabolisme

La radiographie et le scanner utilisent les rayons X et explorent notamment la densité électronique

Explication

La radiographie et le scanner reposent sur les rayons X et sur l’atténuation liée notamment à la densité électronique. Les radiofréquences et les temps de relaxation caractérisent plutôt l’IRM, tandis que les ultrasons et le Doppler appartiennent à l’échographie.

2. Chez un patient présentant une hémiplégie gauche, quelle situation illustre une complémentarité entre le scanner et l’IRM cérébrale ?

Le scanner peut être normal alors que l’IRM révèle une ischémie cérébrale
Le scanner montre une ischémie tandis que l’IRM ne fournit aucune information cérébrale
Le scanner peut révéler une ischémie alors que l’IRM montre une atteinte osseuse
Le scanner et l’IRM peuvent être normaux lorsque l’échographie détecte une ischémie

Le scanner peut être normal alors que l’IRM révèle une ischémie cérébrale

Explication

Une hémiplégie gauche peut s’accompagner d’un scanner normal alors que l’IRM met en évidence une ischémie cérébrale. Cette situation illustre la sensibilité différente des modalités selon la lésion recherchée.

3. Quelles caractéristiques correspondent aux rayons X de basse énergie, autour de 30 keV ?

Ils déposent une dose faible, avec une interaction dominée par l’effet Compton et un contraste élevé
Ils sont peu pénétrants, dominés par l’effet photoélectrique et produisent un contraste eau-graisse élevé
Ils traversent aisément les structures denses, avec une dose faible et un effet proportionnel à Z
Ils sont très pénétrants, dominés par l’effet Compton et produisent un contraste eau-graisse faible

Ils sont peu pénétrants, dominés par l’effet photoélectrique et produisent un contraste eau-graisse élevé

Explication

Les rayons X mous d’environ 30 keV sont dominés par l’effet photoélectrique, traversent mal les structures denses et donnent un contraste important entre l’eau et la graisse. Les rayons pénétrants ont au contraire une énergie plus élevée et un contraste eau-graisse plus faible.

4. Lorsqu’un examen doit traverser des structures denses avec une dose relativement faible, quel type de rayons X est le plus adapté ?

Des rayons X de haute énergie, autour de 30 keV, dominés par l’effet Compton
Des rayons X de basse énergie, autour de 30 keV, dominés par l’effet photoélectrique
Des rayons X de haute énergie, autour de 100 keV, dominés par l’effet Compton
Des rayons X de basse énergie, autour de 100 keV, dominés par l’effet photoélectrique

Des rayons X de haute énergie, autour de 100 keV, dominés par l’effet Compton

Explication

Les rayons X de haute énergie, autour de 100 keV, sont plus pénétrants, dominés par l’effet Compton et associés à une dose faible. Les rayons de basse énergie traversent moins bien les structures denses et déposent davantage de dose.

5. Quel dispositif produit directement une image radiologique numérique ?

Un capteur plan de radiologie numérique
Un film radiographique argentique
Un écran fluorescent dépourvu de conversion numérique
Une plaque sans système de détection électronique

Un capteur plan de radiologie numérique

Explication

Les capteurs plans font partie des dispositifs de détection produisant une image radiologique numérique. Le film radiographique fournit une image sur support film, sans constituer un capteur plan numérique.

6. Dans un dispositif CCD, quelle succession décrit correctement la formation d’un pixel numérique ?

Un scintillateur convertit les photons en lumière, puis une photodiode convertit cette lumière en électrons
Un scintillateur transforme les électrons en lumière, puis le silicium amorphe produit les rayons X
Une photodiode convertit les photons en rayons X, puis un scintillateur transforme les électrons en lumière
Un circuit imprimé transforme directement les photons en électrons, puis le verre forme chaque pixel

Un scintillateur convertit les photons en lumière, puis une photodiode convertit cette lumière en électrons

Explication

Dans la technologie CCD, le scintillateur transforme d’abord les photons en lumière, puis les photodiodes à faible bruit de fond convertissent cette lumière en électrons. Chaque photodiode correspond ensuite à un pixel de l’image numérique finale.

7. Quelle distinction décrit correctement la tomodensitométrie par rapport à la radiographie ?

Elle mesure des ultrasons pour former des coupes, tandis que la radiographie utilise des projections.
Elle reconstruit des coupes à partir de rayons X, tandis que la radiographie produit une projection.
Elle convertit directement les niveaux de gris en coupes, tandis que la radiographie mesure l’atténuation.
Elle produit une projection à partir de rayons X, tandis que la radiographie reconstruit des coupes.

Elle reconstruit des coupes à partir de rayons X, tandis que la radiographie produit une projection.

Explication

La tomodensitométrie reconstruit des coupes grâce à des mesures de rayons X, contrairement à la radiographie qui fournit une projection. La confusion fréquente consiste à attribuer la reconstruction en coupes à la radiographie.

8. Dans quelle succession les principales étapes de formation d’une image scanner se déroulent-elles ?

Acquisition de projections, collimation selon l’épaisseur de coupe, puis conversion en niveaux de gris.
Reconstruction par rétroprojection filtrée, acquisition de projections, puis collimation du faisceau.
Collimation selon l’épaisseur de coupe, acquisition de projections, puis reconstruction par rétroprojection filtrée.
Conversion en niveaux de gris, collimation du faisceau, puis acquisition des projections autour du corps.

Collimation selon l’épaisseur de coupe, acquisition de projections, puis reconstruction par rétroprojection filtrée.

Explication

La collimation fixe l’épaisseur de coupe, les projections sont ensuite acquises autour du corps, puis l’image est reconstruite par rétroprojection filtrée. La rétroprojection filtrée n’intervient donc pas avant l’acquisition.

9. Quelles caractéristiques correspondaient à l’un des premiers scanners commercialisés en 1974 ?

Sept minutes par coupe, une matrice de 512 × 512 pixels, un champ de vue de 50 cm et une résolution de 2,5 mm.
Sept minutes par coupe, une matrice de 80 × 80 pixels, un champ de vue de 25 cm et une résolution de 1,3 mm.
Huit secondes par coupe, une matrice de 80 × 80 pixels, un champ de vue de 25 cm et une résolution de 0,5 mm.
Une seconde par coupe, une matrice de 512 × 512 pixels, un champ de vue de 25 cm et une résolution de 1,3 mm.

Sept minutes par coupe, une matrice de 80 × 80 pixels, un champ de vue de 25 cm et une résolution de 1,3 mm.

Explication

Le scanner de 1974 associait une durée d’environ sept minutes, une matrice de 80 × 80 pixels, un champ de vue de 25 cm et une résolution spatiale de 1,3 mm. La matrice de 512 × 512 pixels caractérise des systèmes ultérieurs, ce qui rend cette association incorrecte pour 1974.

10. Quel changement caractérisait l’acquisition monocoupe spiralée de 1989 ?

Elle associait une rotation intermittente à un déplacement fixe de la table, avec une rotation d’une demi-seconde par tour.
Elle utilisait des translations alternées et des rotations, avec une image reconstruite après chaque déplacement.
Elle associait une rotation continue à un déplacement continu de la table, avec une rotation d’une seconde par tour.
Elle réalisait plusieurs coupes par rotation, avec une rotation d’une seconde et une résolution de 250 ms.

Elle associait une rotation continue à un déplacement continu de la table, avec une rotation d’une seconde par tour.

Explication

En 1989, l’acquisition monocoupe spiralée combinait la rotation continue du système et le déplacement continu de la table, avec un tour en une seconde. La réalisation de plusieurs coupes par rotation appartient à l’évolution multicoupe de 1998.

11. Quelle performance définissait l’acquisition multicoupe spiralée apparue en 1998 ?

Elle permettait 4, 8 ou 16 coupes par rotation, avec une rotation de 0,5 seconde et une résolution temporelle minimale de 250 ms.
Elle permettait une coupe par rotation, avec une rotation d’une seconde et une résolution temporelle minimale de 500 ms.
Elle permettait 30 coupes par rotation, avec une rotation de 2 secondes et une résolution temporelle minimale de 1 seconde.
Elle permettait 4 coupes par rotation, avec une rotation de 8 secondes et une résolution temporelle minimale de 80 ms.

Elle permettait 4, 8 ou 16 coupes par rotation, avec une rotation de 0,5 seconde et une résolution temporelle minimale de 250 ms.

Explication

Le système multicoupe de 1998 réalisait 4, 8 ou 16 coupes par rotation, avec une rotation de 0,5 seconde et une résolution temporelle minimale de 250 ms. Les valeurs d’une coupe par rotation et d’une seconde correspondent au scanner monocoupe de 1989.

12. Quelles valeurs d’unités Hounsfield correspondent à l’eau et à l’air ?

L’eau vaut +1000 UH et l’air vaut −3000 UH.
L’eau vaut 0 UH et l’air vaut −1000 UH.
L’eau vaut −1000 UH et l’air vaut 0 UH.
L’eau vaut −3000 UH et l’air vaut +1000 UH.

L’eau vaut 0 UH et l’air vaut −1000 UH.

Explication

Les unités Hounsfield comparent l’atténuation des tissus à celle de l’eau, fixée à 0 UH, tandis que l’air vaut −1000 UH. Inverser ces deux valeurs constitue la confusion classique entre l’eau et l’air.

13. Quel rôle respectif jouent la largeur et le centre de fenêtre en scanner ?

La largeur convertit les coupes en pixels, tandis que le centre mesure l’atténuation des rayons X.
La largeur définit l’étendue des valeurs affichées, tandis que le centre positionne cette étendue autour d’une valeur centrale.
La largeur positionne la valeur centrale, tandis que le centre définit l’étendue totale des valeurs affichées.
La largeur sélectionne la région anatomique, tandis que le centre détermine l’épaisseur de chaque coupe.

La largeur définit l’étendue des valeurs affichées, tandis que le centre positionne cette étendue autour d’une valeur centrale.

Explication

La largeur de fenêtre W détermine l’intervalle de densités affiché, alors que le centre C fixe la position de cet intervalle. Le centre ne définit donc pas l’étendue et la largeur ne sélectionne pas une région anatomique.

14. Pourquoi le fenêtrage est-il nécessaire pour afficher les densités scanner ?

L’échelle scanner couvre environ 30 à 40 UH, alors que l’œil humain distingue environ 4000 niveaux de gris.
L’échelle scanner varie autour de 0 UH, alors que l’œil humain ne distingue que les valeurs positives.
L’échelle scanner couvre environ 4000 UH, alors que l’œil humain ne distingue qu’environ 30 à 40 niveaux de gris.
L’échelle scanner est limitée aux tissus mous, alors que l’œil humain distingue les densités sans adaptation.

L’échelle scanner couvre environ 4000 UH, alors que l’œil humain ne distingue qu’environ 30 à 40 niveaux de gris.

Explication

Les densités scanner s’étendent de −1000 à +3000 UH, soit une plage beaucoup plus large que les quelque 30 à 40 niveaux de gris perceptibles par l’œil. Le fenêtrage permet donc d’adapter cette large plage à la perception visuelle.

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Quels agents physiques utilise la radiographie standard et le scanner ?

Les rayons X et la densité électronique.

Quels rayonnements utilise la scintigraphie SPECT et la TEP ?

Les rayonnements gamma.

Quels paramètres utilise l’IRM pour l’imagerie ?

Les radiofréquences, la densité nucléaire, les temps de relaxation, la susceptibilité magnétique, la diffusion et le flux.

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